JJF(辽) 559-2024 摩擦系数测定仪校准规范

辽宁省地方计量技术规范
JJF （辽）559—2024
摩擦系数测定仪校准规范
Calibration Specification for Friction Coefficient Testers
2024-12-13发布2025-1-13实施
辽宁省市场监督管理局发布
JJF （辽）559-2024
摩擦系数测定仪校准规范
Calibration Specification for Friction
Coefficient Testers
归口单位： 辽宁省市场监督管理局
主要起草单位： 沈阳计量测试院
参加起草单位： 大连计量检验检测研究院有限公司
辽宁省检验检测认证中心
本规范委托沈阳计量测试院负责解释
JJF （辽）559－2024
JJF （辽）559-2024
本规范主要起草人：
杨霞（沈阳计量测试院）
刘明明（沈阳计量测试院）
李川（沈阳计量测试院）
参加起草人：
时明（大连计量检验检测研究院有限公司）
林文杰（大连计量检验检测研究院有限公司）
刘梓裕（辽宁省检验检测认证中心）
张景涵（辽宁省检验检测认证中心）
JJF（辽）559-2024
I
目录
引言.............................................................................................................................................. II
1 范围.................................................................................................................................................1
2 引用文件.........................................................................................................................................1
3 术语和计量单位..............................................................................................................................1
3.1 术语..............................................................................................................................................1
3.2 计量单位......................................................................................................................................1
4 概述.................................................................................................................................................1
5 计量特性.........................................................................................................................................2
5.1 滑块质量相对误差.......................................................................................................................2
5.2 摩擦力示值相对误差....................................................................................................................2
5.3 摩擦力示值重复性........................................................................................................................2
6 校准条件.........................................................................................................................................2
6.1 环境条件......................................................................................................................................2
6.2 测量标准及其他设备...................................................................................................................2
7 校准项目和校准方法......................................................................................................................3
7.1 校准项目.......................................................................................................................................3
7.2 校准方法......................................................................................................................................3
8 校准结果表达.................................................................................................................................4
9 复校时间间隔.................................................................................................................................5
附录A 摩擦系数测定仪校准原始记录.............................................................................................6
附录B 校准证书内页推荐格式......................................................................................................... 7
附录C 摩擦系数测定仪滑块质量示值误差校准结果的不确定度评定示例................................. 8
附录D 摩擦系数测定仪摩檫力示值相对误差校准结果的不确定度评定示例........................... 11
JJF（辽）559-2024
II
引言
JJF 1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001《通用计量术语及定义》和JJF 1059.1
《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。
本规范参考了JJG 455-2000《工作测力仪》检定规程、JJG 99-2022《砝码》检定规程和
GB/T 10006-2021《塑料薄膜和薄片摩擦系数的测定》相关校准内容、方法及计量性能等内容
制定。
本规范是首次发布。
JJF（辽）559-2024
1
摩擦系数测定仪校准规范
1 范围
本规范适用于测量各种材质的薄膜和薄片摩擦系数测定仪的校准，其他使用相同原理测
定摩擦系数的试验仪器也可参照本规范进行校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件：
JJG 455-2000 工作测力仪
JJG 99-2022 砝码
GB/T 10006-2021 塑料薄膜和薄片摩擦系数的测定
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其
最新版本（包括所有的修改单）适用本规范。
3 术语和计量单位
3.1 术语
3.1.1 摩擦力Frictional Force（源于GB/T10006-2021）
克服摩擦所需要的力。
3.1.2 法向力Normal Force（源于GB/T10006-2021）
垂直施加于两个接触表面的力。
3.1.3 摩擦系数Coefficient of Friction（源于GB/T10006-2021）
摩擦力与法向力之比。
3.2 计量单位
摩擦力的计量单位是牛顿（N）；质量的计量单位是克（g）。
4 概述
测定仪主要组成部分：滑块、连接装置、测力传感器、传动链条、驱动机构、平板、基
座、数据处理模块等组成。结构示意图如图1所示。
其工作原理是将试验样品用夹样器夹住，同时用待测样包住滑块，然后将滑块安放在传
感器的挂孔上，通过滑块的重力压力下，通过电机带动齿轮使传感器移动，测定样品摩擦力
的大小。摩擦系数测定仪主要用于测量塑料薄膜、橡胶、纸张、纺织物、木材等材料的摩擦
系数。
JJF（辽）559-2024
2
图1 摩擦系数测定仪结构示意图
1——滑块；2——连接装置；3——测力传感器；4——传动链条；5——驱动机构；6——平板；7——基座
注：摩擦系数是计算量，不是测得量，所以本规范仅对摩擦力和滑块质量两个影响因素
进行校准和评定。
5 计量特性
5.1 滑块质量相对误差
滑块质量相对误差不超过±1%。
5.2 摩擦力示值相对误差
摩擦力示值相对误差不超过±2%。
5.3 摩擦力示值重复性
摩擦力示值重复性不超过2%。
注：以上技术指标不用于合格判定，仅供参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
1）环境温度：(10～35)℃；
2）相对湿度：≤85%；
3）周围无明显影响校准系统正常工作的机械振动和电磁干扰以及其他干扰源。
6.2 测量标准及其他设备
校准所用测量标准及其他设备见表1，允许使用满足测量不确定度要求的其他测量标准及
JJF（辽）559-2024
3
设备进行校准。
表1 测量标准及其他设备
序号校准项目测量标准及技术要求
1 滑块质量相对误差电子天平， 级，最大秤量不小于1kg，实际分度值不低于0.01g
2 摩擦力示值相对误差力值砝码，MPE:±0.5%
7 校准项目和校准方法
7.1 校准项目
测定仪的校准项目为外观及附件、滑块质量相对误差、摩擦力示值相对误差和重复性。
7.2 校准方法
7.2.1 外观
摩擦系数测定仪应有器具名称、型号规格、制造厂名、出厂编号、生产日期的标识、滑
块标称质量等技术参数。
7.2.2 滑块质量相对误差
将滑块放置于天平上测量三次，按照公式（1）计算滑块质量相对误差：
100%


m
m m
m  （1）
式中：
m  ——滑块质量相对误差，%；
m ——滑块质量标称值，g；
m ——滑块质量三次测量的算术平均值，g。
7.2.3 摩擦力示值相对误差和示值重复性
7.2.3.1 校准点的选择
校准时，摩擦系数测定仪竖立放置，保持垂直，将力值砝码放在测定仪的力传感器上；
也可通过连接件，将力值砝码挂在测定仪的力传感器上，确保力值砝码和测定仪的力传感器
受力方向在一条直线上。校准测量点在测量范围内选取5个测量点，各点应大致均匀分布，一
般为测量上限的20%、40%、60%、80%、100%的5个测量点。如客户有特殊要求，可按照客
户的要求进行校准，一般不少于3个测量点。
7.2.3.2 摩擦力示值的校准
JJF（辽）559-2024
4
通过目力观察和试验检查外观和各部分的相互作用，确定没有影响校准计量特性的因素
后再进行校准。校准操作前应按照仪器或装置使用说明书中的规定，对仪器或装置通电预热。
逐点在测定仪力传感器上递增施加力值砝码，记录测定仪示值，该测量过程进行三组，
每组测量前应调整零点，校准过程中不允许调整。
7.2.3.3 摩擦力示值相对误差和示值重复性计算
计算每个校准点三次测量的算术平均值，并由公式(2)计算示值相对误差；公式(3)计算示
值重复性：
100%


F
F F
F  （2）
式中：
F  ——摩擦力示值相对误差，%；
F ——对同一校准点，三次测量值的算术平均值，N；
F ——力值砝码的标称值，N。
max min 100%


F
R F F F （3）
式中：
F R ——摩擦力示值重复性，%；
max F ——对同一校准点，摩擦力F的最大值，N；
min F ——对同一校准点，摩擦力F的最小值，N。
8 校准结果表达
校准结果应在校准证书或校准报告上反映。校准证书或报告至少包括以下信息：
a)标题：“校准证书”；
b)实验室名称和地址；
c)进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；
d)证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；
e)客户的名称和地址；
f)被校对象的描述和明确标识；
g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日
期；
JJF（辽）559-2024
5
h)如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；
i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称和代号；
j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；
k)校准环境的描述；
l)校准结果及其测量不确定度的说明；
m)对校准规范的偏离的说明；
n)校准证书及校准报告签发人的签名、职务或等效标识；
o)校准结果仅对被校对象有效的声明；
p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。
校准原始记录推荐格式见附录A，校准证书内页推荐格式见附录B，测量结果的不确定
度评定示例见附录C 和附录D。
9 复校时间间隔
建议复校时间间隔为1 年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪
器本身质量等诸因素决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。
JJF（辽）559-2024
6
附录A
摩擦系数测定仪校准原始记录
委托单位
单位地址
器具名称型号/规格
出厂编号制造单位
温度相对湿度
校准依据
校准所用标
准器及主要
配套设备
名称型号/规格编号证书号有效期至
校准项目及校准结果
外观检查
滑块
标称值
(g)
测量值(g) 示值相对
误差
(%)
相对扩展不确
定度
1 2 3 均值Urel (k=2)
摩擦力
校准点
(N)
测量值(N) 示值相对
误差
(%)
重复性
(%)
相对扩展不确
定度
1 2 3 均值Urel (k=2)
校准员： 核验员：
校准日期： 年月日
JJF（辽）559-2024
7
附录B
校准证书内页推荐格式
外观检查
滑块标称质量
(g)
实测质量
(g)
示值相对误差
(%)
相对扩展不确定度
Urel (k=2)
摩擦力
校准点
(N)
均值
(N)
示值相对误差
(%)
重复性
(%)
相对扩展不确定度
Urel (k=2)
以下空白
JJF（辽）559-2024
8
附录C
摩擦系数测定仪滑块质量示值误差校准结果的不确定度评定示例
C.1 概述
C.1.1 环境条件：温度：(10～35)℃，相对湿度：≤85%；
C.1.2 测量标准：电子天平： 级，测量范围为(0.2～2200) g，实际分度值d=0.01g；
C.1.3 被校对象：摩擦系数测定仪滑块；
C.1.4 测量过程：
将滑块放置于天平上测量三次，取三次测量平均值作为实测质量值，本次评定的滑块标
称质量为200g,其他标称质量值均可参照本办法评定。
C.2 测量模型
100%


m
m m
m  (C.1)
式中：
m  ——滑块质量相对误差，%；
m ——滑块质量标称值，g；
m ——滑块质量三次测量的算术平均值，g。
C.3 方差和灵敏系数
C.3.1方差
u u c u m c u m c
2 2
2
2 2
m 1
2  2 ( )    
C.3.2 灵敏系数
根据测量模型, 对公式(C.1)求偏导，得到灵敏系数
m m
c m 1
1 


 （ ）
2 2 （ ）
（ ）
m
m
m
c m  




C.4 标准不确定度  m u  评定
JJF（辽）559-2024
9
C.4.1 输入量m引入的标准不确定度评定um
滑块质量标称值引入的不确定度，滑块标称质量为200g，滑块质量允许误差为：
±1%，服从均匀分布，则该项不确定度um= 1.155g
3
2g  。
C.4.2 输入量m 引入的标准不确定度um
C.4.2.1 测量重复性引入的不确定度u m 1
在相同条件下对滑块重复测量3次，测量数据见表1:
表1 滑块测量数据
标称值(g)
滑块实测质量(g)
1 2 3 均值
200 199.56 199.57 199.58 199.57
采用极差法计算测量重复性引入的标准不确定度分量u m 1 ：
   
0.007g
1.69 3
0.02g 1
1 

  
C n
R
n
u m s x
C.4.2.2 电子天平分辨力引入的不确定度分量u m 2
电子天平分度值为0.01g，属于均匀分布，则由分辨力引起的不确定度为：
  2 0.004g
3
2 0.01g / 2
3
/ 2
2   




  




u m  d
同一种效应导致的不确定度取其中一个较大者，不能同时纳入。因此，可不考虑分辨力
引入的不确定度分量，故舍弃u m 2 。
C.4.2.3 电子天平测量误差引入的不确定度分量u m 3
该电子天平在200g 时的允许误差为±0.05g，服从均匀分布。则该项的不确定度为：
  0.029g
3
0.05g
3 u m  
C.4.2.4 输入量m的合成标准不确定度um
      0.030g 1 3 u m  u m  u m 
C.4.3 合成相对标准不确定度  m u  rel
JJF（辽）559-2024
10
表2 标准不确定度分量表
标准不确定度
分量
标准不确定度来源
标准不确定度的值
( ) i u x
灵敏系数( ) i c x ( ) i c x ( ) i u x
um 滑块1.155g
m
1
0.58%
um
测量重复性
0.007g
2）
（m
 m 0.02%
电子天平误差0.029g
合成相对标准不确定度：   ( ) 2 2 ( ) 0.58%
2
2 2
rel 1 u  c u m  c u m  m 
C.5 相对扩展不确定度
  1.2% rel   （ ） m m U  k u  (k=2)
JJF（辽）559-2024
11
附录D
摩擦系数测定仪摩檫力示值相对误差校准结果的不确定度评定示例
D.1 概述
D.1.1 环境条件：温度：(10～35)℃，相对湿度：≤85%；
D.1.2 测量标准：力值砝码，MPE:±0.005%；
D.1.3 被校对象：摩擦系数测定仪测力装置；
D.1.4 测量过程：
逐点在测定仪力传感器上递增施加力值砝码，记录测定仪示值，该测量过程进行三组，
每组测量前应调整零点，取三次测量平均值作为实测值。
D.2 测量模型
100%


F
F F
F  (D.1)
式中：
F  ——摩擦力示值相对误差，%；
F ——对同一校准点，三次测量值的算术平均值，N；
F ——力值砝码的标称值，N。
D.3 方差和灵敏系数
D.3.1方差
u u   c u F c u F c
2 2
2
2 2
F 1
2  2     
D.3.2 灵敏系数
根据测量模型, 对公式(D.1)求偏导，得到灵敏系数
F F
c F 1
1 




2 F 2
F
F
c F  




D.4 标准不确定度评定  F u 
JJF（辽）559-2024
12
D.4.1 输入量F 引入的标准不确定度评定uF
D.4.1.1 摩擦力的重复性引入的不确定度u F 1
在测定仪力传感器上加载力值砝码，测量三次，测量值如表1
表1 摩擦力测量数据
使用极差法计算由示值重复性引入的标准不确定度分量u F 1 ：
   
0.00068N
1.69 3
0.002N 1
1 

  
C n
R
n
u F s x
D.4.1.2 示值分辨力引入的标准不确定度分量u F 2
  0.00029N
2 3
0.001N
2 u F  
同一种效应导致的不确定度取其中一个较大者，不能同时纳入。由以上计算可知，可不
考虑分辨率输引入的不确定度分量，故舍掉u F 2 。
    0.00068N 1 u F  u F 
D.4.2 输入量F 引入的标准不确定度评定uF
力值砝码引入的不确定度分量uF
本次试验使用的力值砝码MPE:±0.005%，即1N 力值砝码允差：±0.00005N，所以力值砝
码引入的标准不确定度分量uF：
  0.00003N
3
u F  0.00005N 
D.4.3 合成相对标准不确定度  F u  rel
标称值(N)
摩擦力(N)
1 2 3 平均值
1 1.002 1.004 1.003 1.0030
JJF（辽）559-2024
13
表2 标准不确定度分量表
合成相对标准不确定度：   ( ) 2 2 ( ) 0.07%
2
2 2
rel 1 u  c u F  c u F  F 
D.5 相对扩展不确定度
  u 0.2% rel   （ ） F F U  k  (k=2)
标准不确定度
分量
不确定度来源
标准不确定度的值
( ) i u x
灵敏系数c( ) i x ( ) i c x ( ) i u x
uF 摩擦力重复性0.00068N
F
1
0.068%
uF 力值砝码0.00003N F 2
 F 0.003%